一種多氫酸組合物及其應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種多氫酸組合物及其應用。以重量百分比計，該多氫酸組合物包括以下原料組成：聚乙二酸酐6-8%、氟鹽4-6%、高溫酸化緩蝕劑0.5-1%、粘土穩(wěn)定劑1-2%、助排劑5-10%、破乳劑1-2%、互溶劑2-5%、余量為水。本發(fā)明采用以聚乙二酸酐、氟鹽及添加劑組成的新型多氫酸組合物。該多氫酸組合物對石英、粘土、長石具有較強的溶失能力，有效地改善了近井地帶儲層的滲透性，為油井增產(chǎn)、水井增注提供了重要手段，且聚乙二酸酐降解后產(chǎn)生二氧化碳和水，不會對環(huán)境造成污染。
【專利說明】一種多氫酸組合物及其應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多氫酸組合物及其應用，屬于石油開采【技術領域】。
【背景技術】
[0002]幾乎所有用于砂巖酸化處理的酸液體系都是含有HF或者在地層產(chǎn)生HF的酸液體系。土酸是用于砂巖儲層酸化的一種最早且最常見的酸液體系，然而，由于HF與粘土礦物反應非常迅速，酸液大部分消耗在井筒附近，最終導致酸液在儲層中的穿透距離短，增產(chǎn)增注效果并不理想。同時，HF與砂巖儲層的粘土礦物、石英、長石反應容易生成二次沉淀而造成地層傷害，嚴重時會導致酸化效果無效。針對這種情況，近年來研制出了多氫酸酸液體系，解決了這兩個難題。
[0003]目前，普遍應用的多氫酸屬于磷酸系列。磷酸化合物，尤其是多磷酸及其鹽，具有化學性能穩(wěn)定、耐較高溫度和較高PH值，有明顯的“溶限效應”和“協(xié)同效應”等優(yōu)點，且具有最有效的緩蝕、螯合金屬高價離子及緩慢電離出H+的多功能的處理劑，促進磷酸系列化合物在多氫酸酸化體系中的應用。但這些磷系化合物由于其降解性能差，長期使用后易造成水體富營養(yǎng)污染，促進細菌及藻類生長，增加水處理難度，長期存留在天然環(huán)境中，對人類的健康及生態(tài)環(huán)境構成嚴重威脅。
[0004]隨著工業(yè)生產(chǎn)技術的發(fā)展，世界各國對環(huán)境問題的日益重視，環(huán)境保護、環(huán)境治理的力度也越來越大?？紤]到磷的污染性，環(huán)保部門已對磷的使用有了限制。因此應限制磷酸系列化合物在多氫酸酸化體系中的應用，開發(fā)研制出無磷、無氮、且易生物降解的綠色環(huán)保新型多氫酸體系，這種新型多氫酸能被微生物或真菌高效、穩(wěn)定地降解為對環(huán)境無害的最終產(chǎn)物。
[0005]200710050148.6號中國專利申請公開`了一種雙重緩速多氫酸酸化體系的制備方法，其是采用多氫酸與環(huán)糊精復配，加強酸液體系緩速作用。201010172350.8號中國專利申請公開了一種用于油井鉆探的主體酸及具有所述主體酸的多氫酸酸化體系，該申請的技術方案所采用的多氫酸為磷系多氫酸，酸液體系是用于解除沉淀堵塞問題。200910238211.8號中國專利申請公開了一種砂巖油田用多氫酸增注劑，該申請所采用的多氫酸為磷系多氫酸，酸液體系用于解決水井增注問題，使注水井井口壓力下降5-15%。201210117112.6號中國專利申請公開了一種油氣儲層用多氫酸的制備方法，其提供了制備磷系多氫酸方法。

【發(fā)明內容】

[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種新型多氫酸組合物，該組合物能夠用于砂巖儲層的酸化作業(yè)，是一種具有緩速、深穿透、避免酸化過程中產(chǎn)生二次沉淀的酸液體系。
[0007]為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種多氫酸組合物，以重量百分比計，其包括以下原料組成:
[0008]聚乙二酸酐6-8%、氟鹽4-6%、高溫酸化緩蝕劑0.5_1%、粘土穩(wěn)定劑1_2%、助排劑5-10%、破乳劑1-2%、互溶劑2-5%、余量為水。
[0009]在上述多氫酸組合物中，優(yōu)選地，所采用的氟鹽為氟化銨。
[0010]在上述多氫酸組合物中，通過采用高溫酸化緩蝕劑能夠提高酸液體系的緩蝕性能，優(yōu)選地，所采用的高溫酸化緩蝕劑為氯化喹啉。
[0011]在上述多氫酸組合物中，添加粘土穩(wěn)定劑防止粘土礦物水化膨脹和分散運移，避免導致儲層滲透率降低，提高酸化效果，優(yōu)選地，所采用的粘土穩(wěn)定劑為聚2-羥基-1，3-亞
丙基氯化銨。
[0012]在上述多氫酸組合物中，加入助排劑能有效地降低毛細管力，使得殘酸液能快速地返排出地層，優(yōu)選地，所采用的助排劑為聚氧乙烯烷基醇醚。
[0013]在上述多氫酸組合物中，加入破乳劑能夠使形成的油水乳狀液不穩(wěn)定，致使油水迅速分離，有利于施工后殘液及時返排，減少殘液中乳化顆粒傷害地層，優(yōu)選地，所采用的破乳劑為聚氧乙烯聚氧丙烯丙二醇醚。
[0014]在上述多氫酸組合物中，加入互溶劑能夠避免水鎖堵塞儲層，有利于施工后殘液及時返排，優(yōu)選地，所采用的互溶劑為醇醚型互溶劑；更優(yōu)選為乙二醇丁醚。通過采用醇醚型互溶劑可以避免水鎖堵塞儲層，提高施工后殘液返排能力。
[0015]含羧基官能團的多氫酸溶于水后發(fā)生電離，生成H+和帶負電的分子鏈，當H+與氟鹽電離出F_結合生成HF， HF與粘土、石英、長石等儲層礦物反應，被消耗時，在水中的離解作用增強，分子鏈上的電荷密度增大，分子鏈的延展性增加，即可從卷曲的結構擴展成伸展的結構，負電基團充分暴露在外，有利于吸附在以離子鍵結合的各種二次沉淀的微晶上，從而抑制各種二次沉淀晶體的進一步增長，使阻垢率上升。該主體多氫酸(聚乙二酸酐)亦具有螯合多價金屬陽離子的性能，對鈣、鎂、鐵等離子的螯合能力強，進一步抑制二沉淀生成，并且含有的羧基官能團可被生物降解為二氧化碳和水。將這種含羧基官能團的多氫酸引入多氫酸體系中，替代在用的磷系多氫酸體系。該新型多氫酸組合物具有以下優(yōu)點:該多氫酸組合物對砂巖巖心I小時的溶失率在30%左右，溶失率較大，能夠滿足現(xiàn)場酸化施工要求；實驗室內評價該多氫酸組合物對砂巖巖心強力反應能持續(xù)6小時，具有深穿透作用；該多氫酸組合物對N80材質腐蝕速率0.86g/ (m2.h)(油田一般要求酸液體系對N80材質腐蝕速率< 8g/(m2.h))，對施工管柱腐蝕性小。
[0016]本發(fā)明還提供了上述多氫酸組合物的制備方法，其中，該多氫酸組合物是將其各原料混合得到的。
[0017]本發(fā)明還提供了上述多氫酸組合物在注水井解堵作業(yè)中的應用。
[0018]在進行施工時可以按照本領域的常規(guī)方式進行，例如:將原井注水管柱起出，按設計下入解堵管柱，坐好井口后連接擠注管線，選用700型水泥車注入多氫酸組合物，一般施工壓力不超過井口額定壓力。
[0019]本發(fā)明所提供的多氫酸組合物不需采用多氫酸與環(huán)糊精復配，僅用聚乙二酸酐作為主體酸，通過聚乙二酸酐緩慢釋放氫離子，就可以有效實現(xiàn)緩速酸化作用。本發(fā)明的多氫酸組合物中的多氫酸為聚乙二酸酐，酸液體系主要用于改造近井地帶儲層滲透性，提高近井儲層滲透率，達到油井增產(chǎn)，水井增注目的，現(xiàn)場應用表明，該酸液體系在用于解決水井增注問題時，能使注水井井口壓力下降50%以上。
[0020]本發(fā)明的多氫酸組合物對石英、粘土、長石具有較強的溶失能力，有效地改善了近井地帶儲層的滲透性，為油井增產(chǎn)、水井增注提供了重要手段，且聚乙二酸酐降解后產(chǎn)生二氧化碳和水，不會對環(huán)境造成污染。
【具體實施方式】
[0021]為了對本發(fā)明的技術特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對本發(fā)明的技術方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本發(fā)明的可實施范圍的限定。
[0022]實施例
[0023]本實施例提供了一種多氫酸組合物，以重量百分比計，其包括以下原料組成:
[0024]6%聚乙二酸酐、4%氟化銨、0.5%氯化喹啉、1%聚2_羥基-1，3_亞丙基氯化銨、5%聚氧乙烯烷基醇醚、1%聚氧乙烯聚氧丙烯丙二醇醚、2%乙二醇丁醚與80.5%水。
[0025]該多氫酸組合物是將上述原料混合攪拌均勻制成的。
[0026]將本實施例提供的多氫酸組合物在遼河油田進行30多井次的注水井解堵作業(yè)，成功率100%。
[0027]實施井例:HN5-9井酸化處理半徑為4.5m,油層厚度12.2m,平均有效空隙度為12.5%。
[0028]多氫酸組合物的用量為:0=3.14φR2h=3.14X0.125X4.52X 12.2=96.97m3，實取90m3。
[0029]現(xiàn)場配制時將5.4噸聚乙二酸酐、3.6噸氟化銨、0.45噸氯化喹啉、0.9噸聚2_羥
基-1，3-亞丙基氯化銨、4.5噸聚氧乙烯烷基醇醚、0.9噸％聚氧乙烯聚氧丙烯丙二醇醚、1.8噸％乙二醇丁醚與72.45噸水充分混合后即為解堵體系溶液。
[0030]現(xiàn)場施工采用油管正注方式，通過水泥車泵入解堵溶液，注入壓力控制在20MPa以內，根據(jù)注入壓力控制泵車排量，解堵體系泵注完成后用30m3清水頂替，頂替完成后燜井24小時以充分反應。
[0031]實施后的效果如表1所示。
[0032]表1
[0033]
【權利要求】
1.一種多氫酸組合物，以重量百分比計，其包括以下原料組成: 聚乙二酸酐6-8%、氟鹽4-6%、高溫酸化緩蝕劑0.5-1%、粘土穩(wěn)定劑1-2%、助排劑5_10%、破乳劑1_2%、互溶劑2-5%、余量為水。
2.根據(jù)權利要求1所述的多氫酸組合物，其中，所述氟鹽為氟化銨。
3.根據(jù)權利要求1所述的多氫酸組合物，其中，所述高溫酸化緩蝕劑為氯化喹啉。
4.根據(jù)權利要求1所述的多氫酸組合物，其中，所述粘土穩(wěn)定劑為聚2-羥基-1，3-亞丙基氯化銨。
5.根據(jù)權利要求1所述的多氫酸組合物，其中，所述助排劑為聚氧乙烯烷基醇醚。
6.根據(jù)權利要求1所述的多氫酸組合物，其中，所述破乳劑為聚氧乙烯聚氧丙烯丙二醇醚。
7.根據(jù)權利要求1所述的多氫酸組合物，其中，所述互溶劑為醇醚型互溶劑。
8.根據(jù)權利要求7所述的多氫酸組合物，其中，所述互溶劑為乙二醇丁醚。
9.權利要求1-8任一項所述的多氫酸組合物的制備方法，其中，所述多氫酸組合物是將其各原料混合得到的。
10.權利要求1-8任一項所述的多氫酸組合物在注水井解堵作業(yè)中的應用。
【文檔編號】C09K8/528GK103694979SQ201310681834
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權日:2013年12月12日
【發(fā)明者】李德勝, 王喜泉, 李文軍, 王建, 劉暢, 李峰, 周廣安, 徐爽, 周月慧, 王肖磊, 王寧輝, 徐青竹, 葛艷陽, 劉文英, 王燕 申請人:中國石油天然氣股份有限公司